- Ce sunt macromoleculele?
- Funcțiile macromoleculelor
- Structura macromoleculelor
- Importanța macromoleculelor
- Macromolecule naturale
- Macromolecule sintetice
Explicam ce sunt macromoleculele, functiile lor si tipurile lor de structura. În plus, macromolecule naturale și sintetice.
O macromoleculă poate fi formată din sute de mii de atomi.Ce sunt macromoleculele?
Macromoleculele sunt molecule de dimensiuni enorme, adică sunt formate din mii sau sute de mii de atomi. Ele pot fi de natură biologică, rezultatul proceselor care au loc în organismele vii, sau sintetice, produse de ființă umană în laboratoare chimice sau biologice.
Termenul de macromolecule a fost inventat în 1920 de Hermann Staudinger, laureat al Premiului Nobel în Chimie. Pe atunci el se referea la macromolecule ca molecule au cântărit peste 10.000 de daltoni de masă atomică, deși pot cântări mult mai mult.
Macromoleculele care sunt formate din unități de molecule mai mici (numite monomeri) care se repetă formând întreaga lor structură se numesc polimeri. Polimerii pot fi, de asemenea, naturali sau sintetici, de exemplu, proteină, cel acizi nucleici iar carbohidrații sunt polimeri naturali, în timp ce carbohidrații materiale plastice iar fibrele sintetice sunt polimeri sintetici.
Este important să înțelegem diferența dintre macromoleculă și polimer, deoarece, deși ambele sunt mari, nu sunt exact la fel. Există macromolecule care nu sunt polimeri, deoarece nu sunt formate dintr-o unitate moleculară care se repetă (monomer), deși sunt încă mari. De exemplu, grăsimi iar macrociclurile sunt macromolecule, dar nu sunt polimeri. Pe de altă parte, există niște polimeri medii, adică dimensiunea lor nu este la fel de mare ca cea a unei macromolecule.
Funcțiile macromoleculelor
Macromoleculele pot avea funcții foarte diferite, în funcție de care vorbim. De exemplu, macromoleculele de glucoză sunt o sursă de energie pentru organisme vii.
Un exemplu foarte diferit este macromolecula de ADN, care este practic un dispozitiv de memorie celulară folosit pentru a sintetiza proteine sau pentru a replica celulele.
Pe de altă parte, proteinele îndeplinesc funcții structurale și de transport și pot acționa și ca catalizatori.
Macromoleculele sintetice, cum ar fi polimerii de polietilenă și nailon, sunt utilizate pe scară largă în industria chimica pentru a face materiale plastice sau ca izolatori.
Structura macromoleculelor
Macromoleculele, în general, sunt compuse din unități moleculare mai mici care sunt legate prin legaturi covalente, prin legături de hidrogen, prin Forțele Van der Waals sau prin interacţiuni hidrofobe. În toate cazurile, ele compun structuri moleculare mari care conțin mii de atomi aranjați în secvențe fixe, rezultând compuși cu greutate moleculară foarte mare.
În plus, în funcție de structura lor, macromoleculele pot fi:
- Liniar Când formează lanțuri lungi care repetă o anumită ordine de monomeri, unite între ele prin cap și coadă.
- Ramificată. Când fiecare monomer se poate alătura altor lanțuri, formând ramuri (ca copaci) de dimensiuni diferite la o anumită distanță de lanțul principal.
Pe de altă parte, macromoleculele pot fi clasificate în funcție de compoziția lor în:
- Homopolimeri. Ele sunt formate dintr-un singur tip de monomer care se repetă în întreaga sa structura moleculară.
- Copolimeri. Ele sunt formate din mai mult de un tip de monomer.
Importanța macromoleculelor
Macromoleculele se disting de alte molecule naturale și sintetice prin faptul că au un uriaș volum si greutate moleculara. În consecință, proprietățile sale sunt mai complexe și mai utile decât cele ale altor molecule. De exemplu, polimerii artificiali permit crearea de materiale noi cu aplicații neprevăzute.
Pe de altă parte, anumite macromolecule biologice îndeplinesc sarcini complexe, fie ca aport de material și/sau de Energie pentru alte procese, sau ca mecanisme de acţiune biochimie, ca și în cazul insulinei, hormonul de reglare a zahărului din organismul uman, format din 51 de aminoacizi.
Macromolecule naturale
Macromoleculele naturale sunt de obicei compuși foarte specifice care îndeplinesc funcţii vitale. În unele cazuri ele funcționează ca un input metabolic (cum ar fi carbohidrații) iar în altele sunt molecule structurale (cum ar fi carbohidrații). lipide).
Ei sunt, de asemenea, jucători cheie în procese extrem de complicate, cum ar fi ADN si ARN, implicate în replicarea celulară sau mitoză. Câteva exemple simple de macromolecule naturale sunt amidonul, celuloză, glicogen, fructoză, glucoză sau lignină prezente în lemn.
Macromolecule sintetice
Moleculele sintetice sunt, după cum sugerează numele lor, cele sintetizate artificial de către ființă umană prin diferite procese chimice în care legarea monomerilor este controlată, îmbunătățită sau accelerată.
Ele sunt deosebit de importante în industria petrochimică și în derivatele Petrol, din care obținem importante materiale organice tip polimeric, ca majoritatea materialelor plastice (polietilenă, PCV), fibre sintetice (poliester, nailon) sau materiale avansate tehnologie (ca nanotuburi de carbon).